[發明專利]基于物聯網監控土壤環境與質量的自動化系統

在審

• 申請號: 201810935221.6
• 申請日: 2018-08-16
• 公開（公告）號: CN108802339A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 朱世俊;邵輝
• 申請（專利權）人: 天狼聯盟材料科技研究（廣東）有限公司
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;G01D21/02
• 代理公司: 廣州京諾知識產權代理有限公司 44407
• 代理人: 冼啟泰

基于物聯網監控土壤環境與質量的自動化系統，包括戶外土壤監測儀、云端服務器、中心管理方及管理終端；所述戶外土壤監測儀包括物聯網卡模塊、定位模塊、供電模塊、土壤環境檢測模塊及數據采集主板；所述云端服務器分別連接戶外土壤監測儀、管理終端及中心管理方，所述中心管理方包括人機交互模塊、存儲模塊及預警模塊，所述人機交互模塊包括顯示屏和輸入設備。本發明提供基于物聯網監控土壤環境與質量的自動化系統，其結構簡單，通過戶外土壤監測儀與互聯網連接，對土壤質量進行實時監控；采用多種傳感器，更全面地監測土壤環境；采用太陽能供電的戶外土壤監測儀，節能環保。

技術領域

本發明涉及土壤污染監測技術領域，特別是基于物聯網監控土壤環境與質量的自動化系統。

背景技術

土壤是指陸地表面具有肥力、能夠生長植物的疏松表層，其厚度一般在兩米左右。土壤不但為植物生長提供機械支撐能力，并能為植物生長發育提供所需要的水、肥、氣、熱等肥力要素。然而現代社會，由于人口急劇增長，工業迅猛發展，固體廢物不斷向土壤表面堆放和傾倒，有害廢水不斷向土壤中滲透，大氣中的有害氣體及飄塵也不斷隨雨水降落在土壤中，導致了土壤的直接污染；土壤污染不僅妨礙土壤正常功能，降低作物產量和質量，還會通過糧食、蔬菜，水果等間接影響人體健康。農民對農田的過度施肥也是引起土壤污染的一種重要因素。

實施土壤監測對避免土壤污染、保護土壤質量有重大意義，然而土壤監測往往面積大，監控范圍廣，靠人工檢測不僅耗時耗力，而且效率低，無法對各區域土壤進行實時監測，而現有的少數土壤監測系統則采用多個土壤監測裝置并聯一個數據匯總中轉裝置的結構，需要鋪設通訊線路和供電電路，結構復雜，安裝麻煩，且傳感器種類單一，難以全面監測土壤情況。

發明內容

為了克服現有技術的上述缺點，本發明的目的是提供一種基于物聯網監控土壤環境與質量的自動化系統，其結構簡單，通過戶外土壤監測儀與互聯網直接連接，對土壤質量進行實時監控；采用多種傳感器，更全面地監測土壤環境；采用太陽能供電的戶外土壤監測儀，節能環保。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：基于物聯網監控土壤環境與質量的自動化系統，包括：

戶外土壤監測儀，用于實時監測定點位置的土壤數據，并按預設時間間隔將定點位置和采集到的土壤數據傳輸至云端服務器；

云端服務器，用于接收所述戶外土壤監測儀采集到的土壤數據，根據每個戶外土壤監測儀的定點位置，分區域進行數據匯總和數據分析，生成土壤分析報表提交給中心管理方，并將匯總后的數據和中心管理方輸入的處理方案分別發送至相應區域的管理終端；

中心管理方，用于接收所述云端服務器發送的土壤分析報表并加以顯示，輸入相應的處理方案并反饋給云端服務器；

管理終端，用于接收所述云端服務器發送的匯總后的數據和中心管理方輸入的處理方案，對土壤情況進行實時監測；

所述戶外土壤監測儀包括物聯網卡模塊、定位模塊、供電模塊、土壤環境檢測模塊及數據采集主板，所述數據采集主板分別連接物聯網卡模塊、定位模塊、供電模塊及土壤環境檢測模塊；所述數據采集主板包括數據收集單元和故障報警單元；

所述云端服務器分別連接戶外土壤監測儀、管理終端及中心管理方，所述中心管理方包括人機交互模塊、存儲模塊及預警模塊，所述人機交互模塊包括顯示屏和輸入設備，所述預警模塊包括土壤不良狀態預警單元和監測儀故障預警單元。

設有至少一級管理終端，所述管理終端包括存儲器、顯示屏及無線通信模塊，所述無線通信模塊通過無線信號連接云端服務器。

所述云端服務器包括數據接收模塊、數據處理模塊、數據發送模塊及無線通信模塊，所述數據接收模塊通過無線通信模塊連接戶外土壤監測儀，所述數據發送模塊通過無線通信模塊連接管理終端；所述數據處理模塊分別連接數據接收模塊和數據發送模塊。